Um fusível é um dispositivo empregado em circuitos elétricos para proteger o equipamento elétrico contra sobrecargas e curtos-circuitos. É o componente mais simples e econômico para interromper um circuito elétrico quando exposto a correntes de curto-circuito ou sobrecargas excessivas.
Fusíveis são usados para proteção contra sobrecarga ou curto-circuito em sistemas de alta tensão de até 66 kV e sistemas de baixa tensão de até 400 V. Em certas aplicações, seu uso é limitado a cenários onde suas características de desempenho são especialmente adequadas para a interrupção da corrente.
Princípio de Funcionamento de um Fusível
Um fusível opera com base no efeito térmico da corrente elétrica. Sob condições normais:
O elemento do fusível conduz a corrente de operação normal, gerando calor que se dissipa no ar circundante.
Isso mantém a temperatura do elemento abaixo de seu ponto de fusão, garantindo a operação contínua do circuito.
Durante uma falha (por exemplo, curto-circuito ou sobrecarga):
A magnitude da corrente aumenta muito acima do nível normal.
O calor excessivo resultante derrete rapidamente o elemento do fusível, interrompendo o circuito e isolando a falha.
Isso protege as máquinas e equipamentos conectados dos danos causados por correntes anormais.
Design e Função
Material do Elemento: Feito de metais condutores cuidadosamente selecionados (por exemplo, cobre, prata ou ligas de estanho-chumbo) com pontos de fusão baixos para garantir fusão rápida em condições de falha.
Cartucho: Envolva o elemento, fornecendo suporte mecânico e (em tipos fechados) materiais extintores de arco (por exemplo, areia de quartzo) para suprimir arcos durante a interrupção.
Função Central: Permite o fluxo de corrente normal enquanto interrompe rapidamente correntes de falha de grande magnitude.
Vantagens dos Fusíveis Elétricos
Proteção Econômica: A forma mais econômica de proteção de circuitos, não requer manutenção contínua.
Operação Automática: Responde instantaneamente a falhas sem intervenção externa, muitas vezes mais rápido que os disjuntores.
Limitação de Corrente: Elementos de fusível menores limitam inerentemente as correntes de falha ao derreter rapidamente, reduzindo o estresse nos componentes do sistema.
Característica Inversa Tempo-Corrente: Capacidade natural de distinguir entre sobrecargas (resposta mais lenta) e curtos-circuitos (interrupção instantânea), tornando-o adequado para proteção contra sobrecargas.
Desvantagens dos Fusíveis Elétricos
Tempo de Inatividade para Substituição: Requer substituição manual após a operação, levando a interrupções temporárias de serviço.
Desafios de Coordenação: Combinar a característica tempo-corrente do fusível com outros dispositivos de proteção (por exemplo, disjuntores) pode ser complexo, arriscando mal funcionamento ou atraso na limpeza de falhas.
Aplicações
Sistemas de Baixa Tensão: Protege cabos em circuitos de iluminação e energia, geralmente até 400 V.
Sistemas de Média Tensão: Usado em redes de distribuição primária para transformadores com potência nominal de até 200 kVA, operando em tensões de até 66 kV.
Cenários Especializados: Ideal para circuitos operados infrequentemente ou onde os disjuntores são proibitivamente caros, como em ambientes residenciais, comerciais e certos setores industriais.
Os fusíveis permanecem um pilar fundamental da proteção elétrica devido à sua simplicidade, confiabilidade e custo-benefício, particularmente em aplicações onde a frequência de falhas é baixa e a interrupção automática e rápida é crítica.
